ESPOSIZIONI AMBIENTALI ED EFFETTI EPIGENETICI: NUOVI MECCANISMI MOLECOLARI ED EFFETTI SULL'UOMO e VALUTAZIONE DELLE MODIFICAZIONI NEL TEMPO.
Progetto Il programma di ricerca considera esposizioni ambientali,benzene e idrocarburi policiclici aromatici(IPA),cancerogene nelle dosi sperimentate in passato negli ambienti di lavoro e ora diffuse anche nell’ambiente di vita seppure in concentrazioni molto più ridotte.
Principale obiettivo del programma è lo studio di alterazioni epigenetiche in soggetti esposti a benzene e idrocarburi policiclici aromatici (IPA).
Le alterazioni epigenetiche allo studio includono:
metilazione del DNA (globale e gene specifica misurata con Pyrosequencing),
modificazione degli istoni (dimetilazione in H3K4 e acetilazione in H3K9 misurata con ChIP-Real Time),
espressione di microRNA (misurata con Real Time PCR),
copie del DNA mitocondriale (misurata con Real Time PCR).
Metilazione del DNA, modificazioni degli istoni e espressione dei microRNA sono tre meccanismi strettamente correlati che cooperano nel determinare il controllo trascrizionale nella cellula. Alterazioni nella regolazione di questi meccanismi possono portare ad un pattern di espressione genica alterato, alla base dei processi di cancerogenesi. Studi recenti, sia in vitro che su modelli animali, hanno mostrato che l’esposizione a inquinanti ambientali è associata a modificazioni nel pattern epigenetico.
Il principale mediatore tra esposizione ambientale e alterazione del profilo epigenetico sembra essere lo stress ossidativo e un indicatore di questa condizione di stress cellulare è costituito dalla variazione del numero copie di mtDNA.
La possibile relazione tra le esposizioni allo studio e metilazione del DNA è già stata parzialmente testata in un progetto pilota condotto dal nostro gruppo di ricerca che ha mostrato una de-regolazione dose dipendente della metilazione del DNA in lavoratori esposti a basse dosi di benzene (benzinai e vigili urbani) rispetto a soggetti non esposti comparabili per sesso ed età (n=211).
L’attuale progetto prevede una prima fase di esame di campioni biologici in soggetti con leucemia mieloide acuta e tumore polmonare (tumori associati alle esposizioni allo studio) che permetterà di identificare alterazioni epigenetiche candidate da testare nella popolazione esposta, composta da lavoratori esposti a benzene (90 benzinai, 80 vigili); 130 soggetti non esposti; 50 lavoratori di cokeria non fumatori, esposti a diverse concentrazioni di IPA e 50 controlli non fumatori appaiati per età.
Per ogni soggetto allo studio si prevede la misurazione della esposizione ambientale; la raccolta di indicatori biologici urinari; la somministrazione di un questionario riguardante storia di fumo, storia abitativa,descrizione della attività lavorativa, breve anamnesi e un prelievo di 5 ml di sangue intero per l’estrazione del DNA.
Per il sottogruppo dei benzinai e relativi controlli i dati raccolti nell’attuale studio saranno confrontati con quelli già in nostro possesso (indagine del 2000) per valutare modificazioni della esposizione e degli indicatori epigenetici nel tempo.